[发明专利]香豆素-氰基吡啶衍生物在比率检测二氧化硫中的应用

说明书

本发明提供了一种香豆素‑氰基吡啶衍生物在比率检测二氧化硫中的应用，所述衍生物的中文名称为(Z)‑4‑(1‑氰基‑2‑(7‑(二乙氨基)‑2‑氧代‑2H‑铬‑3‑基)乙烯基)‑1‑甲基吡啶‑1‑阳离子，英文名称为(Z)‑4‑(1‑cyano‑2‑(7‑(diethylamino)‑2‑oxo‑2H‑chromen‑3‑yl)vinyl)‑1‑methylpyridin‑1‑ium，命名为CPA‑I，或者中文名称为(Z)‑4‑(1‑氰基‑2‑(7‑(二乙氨基)‑2‑氧代‑2H‑铬‑3‑基)乙烯基)‑1‑壬基吡啶‑1‑阳离子，英文名称为(Z)‑4‑(1‑cyano‑2‑(7‑(diethylamino)‑2‑oxo‑2H‑chromen‑3‑yl)vinyl)‑1‑nonylpyridin‑1‑ium，命名为CPA‑II。这两种试剂都可以比率检测二氧化硫，方法简便、灵敏、快速，检测结果准确。

技术领域

本发明涉及香豆素衍生物，具体属于一种香豆素-氰基吡啶衍生物在比率检测二氧化硫中的应用。

背景技术

监测细胞环境中的细胞通讯和新陈代谢可以更好地研究生理和病理过程。因此，可视化细胞之间的相互作用对于维持生物体的健康具有重要意义。近年来，对活性硫(RSS)的研究越来越多，气态信号分子二氧化硫(SO₂)衍生物成为研究的重点。SO₂在人类健康中起着非常重要的作用，许多生理活性都与之密切相关。内源性SO₂可以调节心肌细胞中钙离子的平衡，并在心肌保护中发挥作用。同时，内源性SO₂还具有调节血压，调节心脏功能，改善血管重塑，抗氧化剂和调节脂质代谢等生理作用。此外，高浓度的二氧化硫还会对心血管系统的功能产生破坏作用。研究表明，线粒体是产生内源性二氧化硫的主要场所。TST(硫代硫酸盐硫转移酶)催化GSH和Na₂S₂O₃(硫代硫酸盐)内源性产生SO₂，并与活细胞中的亚硫酸盐/亚硫酸氢盐(SO₃^2－/HSO₃^－)平衡。线粒体产生的二氧化硫被传递到整个细胞，包括由数百种碳水化合物，脂质和蛋白质组成的细胞膜。细胞膜在细胞生理过程中起着重要作用，例如信号转导、胞吐作用、内吞作用和细胞凋亡。但是高空间分辨率和高时间跟踪细胞表面上的生物分子对于以前的监测方法仍然是一个挑战。二氧化硫是人体内重要的信号分子之一，需要通过细胞膜排出细胞来发挥相应的作用，并维持生物体的正常生理活动。到目前为止，有关于细胞膜上二氧化硫检测的相关报道少之又少，并且目前尚不清楚体内SO₂的信号通路。因此，研究人员迫切需要开发有效且方便的工具来动态监控内源性二氧化硫。

针对以上存在的问题，设计选择性好、灵敏度高、细胞膜与线粒体分别靶向、具有低细胞毒性的荧光探针用于检测活细胞和组织中内源性SO₂水平变化，已成为当前生物医学发展中具有挑战性的前沿课题之一。

在本发明中，合成了一种基于香豆素-氰基吡啶的化合物，通过探针与SO₂在反应前后双通道荧光变化，实现对细胞中线粒体和细胞膜的分别高效靶向，从而可视化研究了SO₂信号通路。

发明内容

本发明的目的是提供一种香豆素-氰基吡啶衍生物在比率检测二氧化硫中的应用，且检测方法简单，操作方便，选择性好，灵敏度高。